セグメントの連結構造
【課題】セグメント本体と同程度の高剛性、高耐力を有し、施工コストと手間がかからず、セグメント面の平坦性を確保できる、セグメントの連結構造を提供する。
【解決手段】複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物におけるセグメント本体１の継手板６の桁高方向両端に結合金物４を固着することによって継手ブロック体嵌合溝５ａを形成し、周方向に隣接するセグメントの結合金物４の先端を当接することにより相対する継手ブロック体嵌合溝５ａによって中空部５を形成し、中空部５に、その内面に沿うように継手ブロック体３を挿入し、結合金物４と継手ブロック体３とをボルトにて接合することを特徴とする。
【解決手段】複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物におけるセグメント本体１の継手板６の桁高方向両端に結合金物４を固着することによって継手ブロック体嵌合溝５ａを形成し、周方向に隣接するセグメントの結合金物４の先端を当接することにより相対する継手ブロック体嵌合溝５ａによって中空部５を形成し、中空部５に、その内面に沿うように継手ブロック体３を挿入し、結合金物４と継手ブロック体３とをボルトにて接合することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボックスカルバートなどのセグメント部材を連結してなる構造物に対し、セグメントの連結部の継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水道、鉄道、地下河川等のトンネルの覆工内壁を構築するためのボックスカルバート等に使用されるセグメントには、鋼製セグメント、鋼−コンクリートの合成セグメント、コンクリートセグメント等が適用される。これらのセグメントには継手部が設けられている。この継手部は、一般にセグメントのコンクリート中にアンカー鉄筋を介して固定されるものであり、この継手部を介して多数のセグメントを周方向と軸方向に連結してボックスカルバートが構築されることになる。従ってこの継手部は、セグメントを用いた施工を行う上で特に重要な役割を果たすものであり、従来において数多くの提案がされている。
【０００３】
従来提案されている継手構造も改良の主眼点は種々異なっている。例えば、（１）継手部の構造を簡潔にすることを主な改良点とするもの、（２）継手部の止水性を向上することを主な改良点とするもの、（３）継手部の連結操作を容易にすることを主な改良点とするもの、（４）継手部の強度をセグメント本体と同程度に向上することを主な改良点とするもの、（５）前記の複数の点を同時に改良することを主な改良点とするもの等がある。また、この改良技術も、鋼製セグメント、鋼−コンクリートの合成セグメント、コンクリートセグメントによっておのずから構造が相異している。
【０００４】
従来、この種のセグメント連結構造に関しては、特許文献１〜特許文献３が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、セグメントの端部に互いにフランジ面同士が当接するＨ形鋼又はプレートとカットＴからなるＨ形部材を取り付け、このＨ形部材のフランジ４枚を貫通する連結ボルトで継手を締結する、セグメント連結構造が開示されている。この継手構造は、引張りと曲げに対応する十分な強度を有するというメリットもある。
【０００６】
特許文献２には、コンクリートセグメントにおいて、セグメント本体及び継手部ともに強度と剛性のアップを図るための継手構造として、セグメント本体の円周方向の両端に断面略リップ溝状の連結溝部を設け、円周方向に隣り合うセグメントの連結溝部に跨って接合キーをセグメント面外方向（トンネル軸方向）から挿入するセグメントの連結構造が開示されている。このセグメントの連結構造において、セグメント端部に設置された継ぎ手金具につき、鉄骨部材端の側面部に複数本の取付ボルトによって直接ボルト止めし、かかる継ぎ手金具をダクタイル鋳鉄製とすることにより、強度と剛性を向上させることが可能となる。また、セグメントどうしの接合に関しても、かかる接合キーを介して簡単に行うことができるというメリットもある。
【０００７】
特許文献３は、大断面、大深度、地下河川等大きな曲げモーメントや引張力が作用する場合に有効な合成セグメントの継手に関するものであり、継手部がセグメント本体と同等の強度および剛性を有する構造が開示されている。そして、高剛性、高耐力のセグメント継手を実現する方法として、セグメントの内空側鋼板の側縁に周方向に隣り合うセグメント継手を跨ぐように内側が開いた箱状の補強部材を配置して、前記の内空側鋼板にボルト接合する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３３９０９９号公報
【特許文献２】特開平８−１８４２９６号公報
【特許文献３】特開平７−６２９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のセグメントの連結構造では、継手を締結するためには、セグメント内部から締結しなければならず、セグメント内にコンクリートが打設してある場合は、継手を締結できない。また、Ｈ形鋼のフランジ面が、セグメント継手部における曲げ外力に対して、ウエブとしての役割をしており、少ない鋼材量で断面２次モーメントを効率的に大きくできず、不経済となっている。
【０００９】
特許文献２に開示されているセグメントの連結構造では、Ｈ形またはＩ形に形成された接合キーによって隣り合うセグメントが連結され、Ｈ形またはＩ形に形成された接合キーの中間部がウエブとしての役割をなしている。このため継手部に曲げ荷重が作用したときに前記ウエブで曲げに抵抗することになり、セグメント継手部における断面２次モーメントを大きくするには極厚のウエブとる必要があり不経済であった。また、単に連結穴に接合キーを挿入するだけで、機械的に接合キーがセグメント継手部に固定されておらず、傾斜配置した場合などに接合キーが連結溝部から抜け落ちる可能性があり、この点の改善要請が高まっていた。また、継手の曲げ耐力を増加させるためには、接合キーの板厚を増やさねばならず非経済的である。
【００１０】
特許文献３に開示のセグメントの連結構造では、セグメントの内空側鋼板に配置した箱状の補強部材がセグメントの内空側に出っ張り、セグメント内面の平坦性を確保できないという問題がある。また、箱状の補強部材の背面側（つまり地山側）に形成される凹部にグラウトを注入する必要があり、施工コストと手間がかかるという問題があった。
【００１１】
本発明は、継手部がセグメント本体と同程度の高剛性、高耐力を有することができるよう、継手部を継手ブロック体にて連結し、しかも、構成が簡潔でかつ継手部がセグメント本体の面外に出張らず、セグメント本体の平坦性を確保できるように構成することで従来の問題点を解決したセグメントの連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上述した課題を解決するとともに、さらに〔１〕セグメントの継手部の強度を向上、〔２〕継手部に作用する曲げ荷重に対する抵抗の向上、〔３〕構造の簡潔化、〔３〕施工性の向上、〔４〕止水性の向上を図るべく、セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に、その内面に沿うように継手ブロック体を挿入して、前記結合金物と継手ブロック体とをボルトにて接合するようにしたセグメントの連結構造を発明した。
【００１３】
即ち、第１の発明は、複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物における前記セグメントの連結構造であって、前記セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に継手ブロック体を挿入し、結合金物と挿入された継手ブロック体とをボルトにて接合することを特徴とする。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記継手ブロック体は、セグメント桁高方向両端部にフランジを形成するためのフランジ板を有し、さらにウエブを形成するためのウエブ板により前記フランジ板を互いに結合してなることを特徴とする。
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記結合金物と前記継手ブロック体は、互いに摩擦接合されてなることを特徴とする。
また、第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記結合金物は、セグメント桁高内部方向へ突出させた突出部が形成されてなり、前記突出部は、前記中空部に挿入される継手ブロック体の凹部と係合されることを特徴とする。
また、第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記継手板並びに前記結合金物は、一体成形された形鋼または鋳鋼で構成されることを特徴とする
また、第６の発明は、第１〜第５の発明において、前記継手ブロック体は、Ｈ形鋼、又はＣ形鋼、又は両者を組み合わせたもので構成されていることを特徴とする。
また、第７の発明は、第１〜第６の発明において、前記継手ブロック体は、内部にコンクリートが打設されていることを特徴とする。
また、第８の発明は、第１〜第７の発明において、前記継手ブロック体は、上下面に長手方向に沿って止水材が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に、その内面に沿うように継手ブロック体を挿入し、前記結合金物と継手ブロック体とをボルトにて接合して継手部を構成するので、継手板と結合金物と継手ブロック体が協働してセグメント本体と同等の剛性、耐力を発揮でき、単純なボルト接合作業のみで、断面２次モーメントの大きい継手ブロック体によるセグメントの連結が可能性となり、継手部に作用する引張りおよび曲げ荷重に強固に抵抗でき、構造も簡潔である。さらに、継手板と結合金物と継手ブロック体は、セグメントの外形内に納まっているので面外方向への凸凹がなく継手部の平坦性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図３は、鋼殻（主桁とスキンプレートは省略する）にコンクリートを充填した合成セグメント１ａを継手部２を介して周方向に連結する実施形態１を示し、図１は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図２は、継手ブロック体３の斜視図、図３は、継手ブロック体３の側面図である。
【００１７】
各図において、セグメント本体１の継手板６の桁高方向両端には、結合金物４が溶接で固着されていて、この継手板６と結合金物４とで継手ブロック体嵌合溝５ａが形成されている。なお、以下では継手板６と結合金物４とをまとめて溝状継手金物７という。結合金物４は、セグメント本体１の幅方向、桁高方向の寸法と等しい外周面を有し、継手部２とセグメント本体１とが平坦性を確保するように配設されている。また、上下（内側と外側）の結合金物４には複数のボルト挿入孔８が設けられており、かつ、このボルト挿入孔８には、ボルト頭部が面外方向に出っ張らないように座刳り１０が加工されている。
【００１８】
そして図１のように、隣接するセグメント本体１を周方向に当接することで、結合金物４の先端同士が接合し、継手ブロック体嵌合溝５ａが合わさることで、セグメント幅方向に延長する矩形の中空部５が形成される。この中空部５には一端側から継手ブロック体３を挿入する。継手ブロック体３の端面形状は矩形の中空部５内面に沿う形状とされている。実施形態１の継手ブロック体３は、セグメント桁高方向の両端部にフランジを形成するフランジ板１１を有し、両フランジ板１１をウエブを形成するウエブ板１２で結合することで構成されている。ウエブ板１２は継手ブロック体３の長手方向に間隔をあけて複数設けられている。ウエブ板１２とフランジ板１１とは互いに溶接により結合される。フランジ板１１には、複数のボルト挿入孔８が設けられている。また、フランジ板１１の内側において、ボルト挿入孔８の先端にはナットまたは袋ナット等を予め溶接にて取り付けておき、ボルトを固定できるようにされている。ボルト挿入孔８は、継手ブロック体３を正しい位置に嵌合したとき、結合金物４のボルト挿入孔８と合致する位置に設けられる。また、継手ブロック体３の長さは、セグメントの幅方向と同等な寸法となるように調整されている。
【００１９】
実施形態１において、セグメント本体１の相対する溝状継手金物７を当接して形成される中空部５に一端側から継手ブロック体３を挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と継手ブロック体３のフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入しナットに締結することで、該接合ボルトと継手ブロック体３を介して相対する溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２０】
実施形態１では、継手板６と結合金物４とからなる溝状継手金物７と継手ブロック体３が接合ボルトで結合されて継手部２を構成しているので、この継手部２に作用する引張荷重に対しては、複数本の接合ボルトの支圧および、結合金物４と継手ブロック体３のフランジ板１１との摩擦接合にて対抗でき、曲げ荷重に対しては、溝状継手金物７と継手ブロック体３が嵌り合って対抗するので、継手部２はセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。また、溝状継手金物７と継手ブロック体３には形鋼を用いることでコスト低減が図れる。継手板６と結合金物４とは一体成型された形鋼または鋳鋼を用いてもよいし、ビルドアップにて溶接にて形成してもよい。安価に精度よく中空部５を形成するためには、溶接が不要となる形鋼を用いるのが最も好ましい。また、セグメント周方向に軸力が卓越し継手部への圧縮力が大きいときは、継手ブロック体３内にコンクリートを打設してもよい。
【００２１】
継手ブロック体３の構成は、引張りや曲げ荷重に対抗できる構造であればよく、継手ブロック体３の他の実施例を図４〜図６、図１３に示す。図４の継手ブロック体３は、短寸に切断した複数のＨ形鋼１５のフランジ１６の側縁同士を当接させるように並べて、これらの全体で溝状継手金物７と同じ幅寸法の継手ブロック体３を構成している。このとき、Ｈ形鋼１５のフランジ１６における側縁同士を溶接することは必須とならない。この並べられた各Ｈ形鋼１５の上下のフランジ１６には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、この複数のＨ形鋼１５を矢印方向に移動して継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＨ形鋼１５の上下のフランジ１６のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して両側の溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２２】
図５の継手ブロック体３は、短寸に切断したＣ形鋼１７を向い合わせフランジ１８の先端同士を当接させてなる矩形ブロック１９を２組並べて構成している。このとき、Ｃ形鋼１７のフランジ１８における側縁同士を溶接することは必須とならない。また、Ｃ形鋼１７のフランジ１８には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、図５のＣ形鋼１７を矢印方向に移動して継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＣ形鋼１７の上下のフランジ１８のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２３】
図６の継手ブロック体３は、短寸に切断した２つのＨ形鋼１５をフランジ１６の側縁同士を互いに溶接することなく当接させて並べると共に、Ｈ形鋼１５の両側縁にＣ形鋼１７を向い合わせ各々のフランジ１６、１８の先端同士を溶接させることなく当接させて、これらの全体で溝状継手金物７の幅と同じ寸法となるように構成している。Ｈ形鋼１５のフランジ１６には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、図６の継手ブロック体３のＣ形鋼１７とＨ形鋼１５を矢印方向から継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＣ形鋼１７のフランジ１８のボルト挿入孔８とＨ形鋼１５のフランジ１６のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２４】
図４〜図６の各Ｈ形鋼１５とＣ形鋼１７からなる継手ブロック体３と溝状継手金物７を接合ボルトで結合して継手部２を構成する場合も、図１〜図３と同様に継手部２に作用する引張荷重と曲げ荷重に対してセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。また、継手ブロック体３にはＨ形鋼やＣ形鋼などの形鋼を用いるのでコスト低減が図れる。特にセグメント側面での平坦性を確保するためには、図５または図６に示すように継手ブロック体端部にC形鋼のウエブを配置することが好ましい。図１３の継手ブロック体３は、長手方向に伸びる上下左右４面の各側板２０と前後両端部の端板２１とで形成した両端が閉じた筒体で構成された例を示す。また、継手ブロック体３としては、図示を省略するが、フランジとなる上下２面の側板２０と両端部の端板２１とで形成した両端が閉じた枠体で構成してもよいが、ウエブ板１２またはこれに相当する部材を配置する必要がある。継手ブロック体３のウエブ材としては、セグメント本体が複数の主桁を有している場合は、主桁と同じ位置に設けることがセグメントから成る構造物全体の均一性から好ましいが、セグメント本体幅方向の両サイドのみに配置しても構わない。この継手ブロック体３でも引張荷重と曲げ荷重に対して強力に対抗でき、特に圧縮荷重が卓越する場合には、内部にコンクリートを充填して抵抗する構造とするが、図１３のような中空タイプの継手ブロック体では、コンクリートの充填が容易である。
【００２５】
図７〜図９は実施形態２を示している。この実施形態２において、継手部２における結合金物４の先端にセグメント桁高内部方向に突出させた内側突出部２２を設ける。図７は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図８は、継手ブロック体３の斜視図、図９は、継手ブロック体３のウエブ板１２の斜視図である。
【００２６】
実施形態２において、内側突出部２２と結合金物４と継手板６は、それぞれ鋼板を溶接して構成してもよいし、リブ付きＣ形鋼で構成してもよい。ちなみに、図７〜９の例は、これらをリブ付きＣ形鋼で構成した例を示している。したがって、実施形態２では溝状継手金物７の内側突出部２２を当接させることにより、セグメント桁高内部方向へ突出した突出部２２付きの中空部５が形成される。溝状継手金物７の他の構成は実施形態１と同じである。内側突出部２２は、図のようにセグメント幅方向全体に亘って設けてもよいし、そのセグメント幅方向の一部のみに形成されていてもよい。後者の例は後において詳細に説明する。
【００２７】
実施形態２では、中空部５に内側突出部２２が形成されていることから、これに挿入される継手ブロック体３の端面形状も、内側突出部２２と嵌合可能となるような形状に構成される。すなわち図８に示すように、継手ブロック体３の上下面の中央部に長手方向に沿って溝部２３が形成されている。このため、実施形態２の継手ブロック体３は、上下辺の中央部に凹部２４があるウエブ板１２が所定間隔をあけて複数平行に設けられ、各ウエブ板１２の各凹部２４の両側に形成された凸部２４ａに亘って細長の２つのフランジ板１１ａが溶接されている。また、各ウエブ板１２の凹部２４の底部にわたって細長の底板２５が固着されている。継手ブロック体３の長手方向の寸法は、セグメント本体１の幅寸法と同じ長さに設けてある。また、継手ブロック体３のフランジ板１１には、中空部５に挿入された場合において、結合金物４のボルト挿入孔８と同じ位置にボルト挿入孔８が開設されており、フランジ板１１の内面にはナットが固着されている。
【００２８】
溝状継手金物７を連結するには、内側突出部２２付き中空部５に継手ブロック体３を挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と継手ブロック体３のフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２９】
実施形態２では、セグメント継手部２に作用する引張り荷重に対して、ボルトによる支圧または摩擦接合のみでは耐力が不足する場合に特に有効である。すなわち、継手ブロック体３の溝部２３と中空部５の内側突出部２２が係合しているので、この係合部で引張り荷重に対してより強力に対抗できる。また、内側突出部２２と継手ブロック体３の溝部２３で引張り荷重に対抗できるときは、結合金物４と継手ブロック体３とを摩擦接合する必要がなく、この場合は、結合金物４と継手ブロック体３の内縁側（図の下側）のフランジ板１１と外縁側（図の上側）のフランジ１１とを別の接合ボルトで結合しても構わないが、内縁側と外縁側とを一体化させることにより継手部２に大きな曲げ耐力を効果的に発揮させるためには、内縁側と外縁側のフランジ１１を繋ぐ長ボルトとすることが好ましい。
【００３０】
また、前記の各実施形態において、溝状継手金物７で形成される中空部５に継手ブロック体３を正規の位置まで嵌合し、接合ボルトで結合したとき、両溝状継手金物７の端縁同士が当接する部位では隙間が生じる。この隙間を水密的に封止して止水性を高めるためには、図１０に示すように、継手ブロック体３の上下面に長手方向に沿って、この隙間を挟み込むようにして２列の止水材取り付け溝２６を形成し、この溝２６に止水材を取り付けるようにしてもよい。止水材取り付け用溝２６は、相対する結合金物４の突き合せ部２７（図１に示す）を挟む位置で、かつ両側のボルト挿入孔８よりも中央部寄りの位置に設ける。止水材は、吸水機能と弾性反発力を期待できる吸水膨張性のゴムを用いることが好ましい。
【００３１】
このように構成すると止水材が結合金物４の内面と密接し、相対する結合金物４の突き合せ部２７の隙間から浸入した水は、止水材の位置で止められるので継手部２の止水性が向上すると共に、接合ボルトの腐食を防止できる。接合ボルトの首部にも止水材を取り付けるのが好ましい。
【００３２】
図１１、図１２は実施形態３を示している。この実施形態３においては、継手部２における結合金物４の全長に亘って突出部を設けるのではなく、かかる結合金物４の先端中央部の内面にセグメント桁高内部方向に突出させた中央内側突出部２８を固着すると共に、継手ブロック体３を長手方向に２分割する。図１１は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図１２は、溝状継手金物の斜視図と断面図である。
【００３３】
実施形態３の中央内側突出部２８は、所定厚みの鋼板を結合金物４の先端中央部内面に溶接して構成する。したがって、実施形態３では相対する結合金物４の先端を当接させることにより、中空部５内において、セグメント桁高内部方向へ突出した中央内側突出部２２を設けることができる。溝状継手金物７の他の構成は実施形態１と同様である。
【００３４】
実施形態３の継手ブロック体３は、長手方向に２つに分割された分割継手ブロック体３ａで構成されている。分割継手ブロック体３ａは、長方形の鋼製の上下のフランジ板１１の間に長手方向に所定の間隔をおいて複数の鋼製のウエブ板１２を配置し、両板を溶接して構成される。さらに、分割継手ブロック体３ａの互いに突き合せる内側の端部において、上下のフランジ板１１を一部切り欠くことにより凹部２９が形成される。したがって、分割継手ブロック体３ａを中空部５にセグメント幅方向両側からから挿入したとき、中空部５内の中央内側突出部２８に凹部２９が嵌合して、２つの分割継手ブロック体３ａの端部同士を当接できる。
【００３５】
実施形態３において、溝状継手金物７を連結するには、中空部５内にセグメント幅方向左右から別々に分割継手ブロック体３ａを挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と分割継手ブロック体３ａのフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、２つの分割継手ブロック体３ａを介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００３６】
実施形態３では、鋼材からなる溝状継手金物７と分割継手ブロック体３ａが接合ボルトで結合されて継手部２を構成しているので、この継手部２に作用する引張荷重に対しては、複数本の接合ボルトの支圧と摩擦接合の他に、中空部中央に設けた突出部にて対抗する。実施形態２のように全長に亘って突出部を設けると継手ブロック体のフランジの切り欠きが増えてしまい曲げ耐力が低下してしまうため、引張り荷重に応じて必要長さだけ突出部を設けるようにする。曲げ荷重に対しては、溝状継手金物７と２つの分割継手ブロック体３ａが嵌り合って対抗するので、継手部２はセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。
【００３７】
本発明は、ボックスカルーバートなどを構成するフラットなセグメントを立坑で組付ける場合の継手部に適用できる。また、実施形態を適宜設計変更して実施することは構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図２】継手ブロック体の斜視図である。
【図３】継手ブロック体の側面図である。
【図４】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図５】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図６】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図７】実施形態２に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図８】実施形態２に用いる継手ブロック体の斜視図である。
【図９】図８の継手ブロック体におけるウエブ板の斜視図である。
【図１０】止水材取り付け溝を有する継手ブロック体の斜視図である。
【図１１】実施形態３に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図１２】（ａ）は、実施形態３に係る溝状継手金物の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】継手ブロック体の他例の斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ セグメント本体
１ａ セグメント
２ 継手部
３ 継手ブロック体
３ａ 分割継手ブロック体
４ 結合金物
５ 中空部
５ａ 継手ブロック体嵌合溝
６ 継手板
７ 溝状継手金物
８ ボルト挿入孔
１０ 座刳り
１１ フランジ板
１２ ウエブ板
１５ Ｈ形鋼
１６ フランジ
１７ Ｃ形鋼
１８ フランジ
１９ 矩形ブロック
２０ ４面の側板
２１ 端板
２２ 内側突出部
２３ 溝部
２４ 凹部
２５ 底板
２６ 止水材取り付け溝
２７ 突き合せ部
２８ 中央部内側突出部
２９ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボックスカルバートなどのセグメント部材を連結してなる構造物に対し、セグメントの連結部の継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水道、鉄道、地下河川等のトンネルの覆工内壁を構築するためのボックスカルバート等に使用されるセグメントには、鋼製セグメント、鋼−コンクリートの合成セグメント、コンクリートセグメント等が適用される。これらのセグメントには継手部が設けられている。この継手部は、一般にセグメントのコンクリート中にアンカー鉄筋を介して固定されるものであり、この継手部を介して多数のセグメントを周方向と軸方向に連結してボックスカルバートが構築されることになる。従ってこの継手部は、セグメントを用いた施工を行う上で特に重要な役割を果たすものであり、従来において数多くの提案がされている。
【０００３】
従来提案されている継手構造も改良の主眼点は種々異なっている。例えば、（１）継手部の構造を簡潔にすることを主な改良点とするもの、（２）継手部の止水性を向上することを主な改良点とするもの、（３）継手部の連結操作を容易にすることを主な改良点とするもの、（４）継手部の強度をセグメント本体と同程度に向上することを主な改良点とするもの、（５）前記の複数の点を同時に改良することを主な改良点とするもの等がある。また、この改良技術も、鋼製セグメント、鋼−コンクリートの合成セグメント、コンクリートセグメントによっておのずから構造が相異している。
【０００４】
従来、この種のセグメント連結構造に関しては、特許文献１〜特許文献３が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、セグメントの端部に互いにフランジ面同士が当接するＨ形鋼又はプレートとカットＴからなるＨ形部材を取り付け、このＨ形部材のフランジ４枚を貫通する連結ボルトで継手を締結する、セグメント連結構造が開示されている。この継手構造は、引張りと曲げに対応する十分な強度を有するというメリットもある。
【０００６】
特許文献２には、コンクリートセグメントにおいて、セグメント本体及び継手部ともに強度と剛性のアップを図るための継手構造として、セグメント本体の円周方向の両端に断面略リップ溝状の連結溝部を設け、円周方向に隣り合うセグメントの連結溝部に跨って接合キーをセグメント面外方向（トンネル軸方向）から挿入するセグメントの連結構造が開示されている。このセグメントの連結構造において、セグメント端部に設置された継ぎ手金具につき、鉄骨部材端の側面部に複数本の取付ボルトによって直接ボルト止めし、かかる継ぎ手金具をダクタイル鋳鉄製とすることにより、強度と剛性を向上させることが可能となる。また、セグメントどうしの接合に関しても、かかる接合キーを介して簡単に行うことができるというメリットもある。
【０００７】
特許文献３は、大断面、大深度、地下河川等大きな曲げモーメントや引張力が作用する場合に有効な合成セグメントの継手に関するものであり、継手部がセグメント本体と同等の強度および剛性を有する構造が開示されている。そして、高剛性、高耐力のセグメント継手を実現する方法として、セグメントの内空側鋼板の側縁に周方向に隣り合うセグメント継手を跨ぐように内側が開いた箱状の補強部材を配置して、前記の内空側鋼板にボルト接合する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３３９０９９号公報
【特許文献２】特開平８−１８４２９６号公報
【特許文献３】特開平７−６２９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のセグメントの連結構造では、継手を締結するためには、セグメント内部から締結しなければならず、セグメント内にコンクリートが打設してある場合は、継手を締結できない。また、Ｈ形鋼のフランジ面が、セグメント継手部における曲げ外力に対して、ウエブとしての役割をしており、少ない鋼材量で断面２次モーメントを効率的に大きくできず、不経済となっている。
【０００９】
特許文献２に開示されているセグメントの連結構造では、Ｈ形またはＩ形に形成された接合キーによって隣り合うセグメントが連結され、Ｈ形またはＩ形に形成された接合キーの中間部がウエブとしての役割をなしている。このため継手部に曲げ荷重が作用したときに前記ウエブで曲げに抵抗することになり、セグメント継手部における断面２次モーメントを大きくするには極厚のウエブとる必要があり不経済であった。また、単に連結穴に接合キーを挿入するだけで、機械的に接合キーがセグメント継手部に固定されておらず、傾斜配置した場合などに接合キーが連結溝部から抜け落ちる可能性があり、この点の改善要請が高まっていた。また、継手の曲げ耐力を増加させるためには、接合キーの板厚を増やさねばならず非経済的である。
【００１０】
特許文献３に開示のセグメントの連結構造では、セグメントの内空側鋼板に配置した箱状の補強部材がセグメントの内空側に出っ張り、セグメント内面の平坦性を確保できないという問題がある。また、箱状の補強部材の背面側（つまり地山側）に形成される凹部にグラウトを注入する必要があり、施工コストと手間がかかるという問題があった。
【００１１】
本発明は、継手部がセグメント本体と同程度の高剛性、高耐力を有することができるよう、継手部を継手ブロック体にて連結し、しかも、構成が簡潔でかつ継手部がセグメント本体の面外に出張らず、セグメント本体の平坦性を確保できるように構成することで従来の問題点を解決したセグメントの連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上述した課題を解決するとともに、さらに〔１〕セグメントの継手部の強度を向上、〔２〕継手部に作用する曲げ荷重に対する抵抗の向上、〔３〕構造の簡潔化、〔３〕施工性の向上、〔４〕止水性の向上を図るべく、セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に、その内面に沿うように継手ブロック体を挿入して、前記結合金物と継手ブロック体とをボルトにて接合するようにしたセグメントの連結構造を発明した。
【００１３】
即ち、第１の発明は、複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物における前記セグメントの連結構造であって、前記セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に継手ブロック体を挿入し、結合金物と挿入された継手ブロック体とをボルトにて接合することを特徴とする。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記継手ブロック体は、セグメント桁高方向両端部にフランジを形成するためのフランジ板を有し、さらにウエブを形成するためのウエブ板により前記フランジ板を互いに結合してなることを特徴とする。
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記結合金物と前記継手ブロック体は、互いに摩擦接合されてなることを特徴とする。
また、第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記結合金物は、セグメント桁高内部方向へ突出させた突出部が形成されてなり、前記突出部は、前記中空部に挿入される継手ブロック体の凹部と係合されることを特徴とする。
また、第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記継手板並びに前記結合金物は、一体成形された形鋼または鋳鋼で構成されることを特徴とする
また、第６の発明は、第１〜第５の発明において、前記継手ブロック体は、Ｈ形鋼、又はＣ形鋼、又は両者を組み合わせたもので構成されていることを特徴とする。
また、第７の発明は、第１〜第６の発明において、前記継手ブロック体は、内部にコンクリートが打設されていることを特徴とする。
また、第８の発明は、第１〜第７の発明において、前記継手ブロック体は、上下面に長手方向に沿って止水材が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に、その内面に沿うように継手ブロック体を挿入し、前記結合金物と継手ブロック体とをボルトにて接合して継手部を構成するので、継手板と結合金物と継手ブロック体が協働してセグメント本体と同等の剛性、耐力を発揮でき、単純なボルト接合作業のみで、断面２次モーメントの大きい継手ブロック体によるセグメントの連結が可能性となり、継手部に作用する引張りおよび曲げ荷重に強固に抵抗でき、構造も簡潔である。さらに、継手板と結合金物と継手ブロック体は、セグメントの外形内に納まっているので面外方向への凸凹がなく継手部の平坦性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図３は、鋼殻（主桁とスキンプレートは省略する）にコンクリートを充填した合成セグメント１ａを継手部２を介して周方向に連結する実施形態１を示し、図１は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図２は、継手ブロック体３の斜視図、図３は、継手ブロック体３の側面図である。
【００１７】
各図において、セグメント本体１の継手板６の桁高方向両端には、結合金物４が溶接で固着されていて、この継手板６と結合金物４とで継手ブロック体嵌合溝５ａが形成されている。なお、以下では継手板６と結合金物４とをまとめて溝状継手金物７という。結合金物４は、セグメント本体１の幅方向、桁高方向の寸法と等しい外周面を有し、継手部２とセグメント本体１とが平坦性を確保するように配設されている。また、上下（内側と外側）の結合金物４には複数のボルト挿入孔８が設けられており、かつ、このボルト挿入孔８には、ボルト頭部が面外方向に出っ張らないように座刳り１０が加工されている。
【００１８】
そして図１のように、隣接するセグメント本体１を周方向に当接することで、結合金物４の先端同士が接合し、継手ブロック体嵌合溝５ａが合わさることで、セグメント幅方向に延長する矩形の中空部５が形成される。この中空部５には一端側から継手ブロック体３を挿入する。継手ブロック体３の端面形状は矩形の中空部５内面に沿う形状とされている。実施形態１の継手ブロック体３は、セグメント桁高方向の両端部にフランジを形成するフランジ板１１を有し、両フランジ板１１をウエブを形成するウエブ板１２で結合することで構成されている。ウエブ板１２は継手ブロック体３の長手方向に間隔をあけて複数設けられている。ウエブ板１２とフランジ板１１とは互いに溶接により結合される。フランジ板１１には、複数のボルト挿入孔８が設けられている。また、フランジ板１１の内側において、ボルト挿入孔８の先端にはナットまたは袋ナット等を予め溶接にて取り付けておき、ボルトを固定できるようにされている。ボルト挿入孔８は、継手ブロック体３を正しい位置に嵌合したとき、結合金物４のボルト挿入孔８と合致する位置に設けられる。また、継手ブロック体３の長さは、セグメントの幅方向と同等な寸法となるように調整されている。
【００１９】
実施形態１において、セグメント本体１の相対する溝状継手金物７を当接して形成される中空部５に一端側から継手ブロック体３を挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と継手ブロック体３のフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入しナットに締結することで、該接合ボルトと継手ブロック体３を介して相対する溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２０】
実施形態１では、継手板６と結合金物４とからなる溝状継手金物７と継手ブロック体３が接合ボルトで結合されて継手部２を構成しているので、この継手部２に作用する引張荷重に対しては、複数本の接合ボルトの支圧および、結合金物４と継手ブロック体３のフランジ板１１との摩擦接合にて対抗でき、曲げ荷重に対しては、溝状継手金物７と継手ブロック体３が嵌り合って対抗するので、継手部２はセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。また、溝状継手金物７と継手ブロック体３には形鋼を用いることでコスト低減が図れる。継手板６と結合金物４とは一体成型された形鋼または鋳鋼を用いてもよいし、ビルドアップにて溶接にて形成してもよい。安価に精度よく中空部５を形成するためには、溶接が不要となる形鋼を用いるのが最も好ましい。また、セグメント周方向に軸力が卓越し継手部への圧縮力が大きいときは、継手ブロック体３内にコンクリートを打設してもよい。
【００２１】
継手ブロック体３の構成は、引張りや曲げ荷重に対抗できる構造であればよく、継手ブロック体３の他の実施例を図４〜図６、図１３に示す。図４の継手ブロック体３は、短寸に切断した複数のＨ形鋼１５のフランジ１６の側縁同士を当接させるように並べて、これらの全体で溝状継手金物７と同じ幅寸法の継手ブロック体３を構成している。このとき、Ｈ形鋼１５のフランジ１６における側縁同士を溶接することは必須とならない。この並べられた各Ｈ形鋼１５の上下のフランジ１６には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、この複数のＨ形鋼１５を矢印方向に移動して継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＨ形鋼１５の上下のフランジ１６のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して両側の溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２２】
図５の継手ブロック体３は、短寸に切断したＣ形鋼１７を向い合わせフランジ１８の先端同士を当接させてなる矩形ブロック１９を２組並べて構成している。このとき、Ｃ形鋼１７のフランジ１８における側縁同士を溶接することは必須とならない。また、Ｃ形鋼１７のフランジ１８には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、図５のＣ形鋼１７を矢印方向に移動して継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＣ形鋼１７の上下のフランジ１８のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２３】
図６の継手ブロック体３は、短寸に切断した２つのＨ形鋼１５をフランジ１６の側縁同士を互いに溶接することなく当接させて並べると共に、Ｈ形鋼１５の両側縁にＣ形鋼１７を向い合わせ各々のフランジ１６、１８の先端同士を溶接させることなく当接させて、これらの全体で溝状継手金物７の幅と同じ寸法となるように構成している。Ｈ形鋼１５のフランジ１６には複数のボルト挿入孔８が開設されている。そして、図６の継手ブロック体３のＣ形鋼１７とＨ形鋼１５を矢印方向から継手部２の中空部５に順に挿入する。その後、上下の結合金物４のボルト挿入孔８からＣ形鋼１７のフランジ１８のボルト挿入孔８とＨ形鋼１５のフランジ１６のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２４】
図４〜図６の各Ｈ形鋼１５とＣ形鋼１７からなる継手ブロック体３と溝状継手金物７を接合ボルトで結合して継手部２を構成する場合も、図１〜図３と同様に継手部２に作用する引張荷重と曲げ荷重に対してセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。また、継手ブロック体３にはＨ形鋼やＣ形鋼などの形鋼を用いるのでコスト低減が図れる。特にセグメント側面での平坦性を確保するためには、図５または図６に示すように継手ブロック体端部にC形鋼のウエブを配置することが好ましい。図１３の継手ブロック体３は、長手方向に伸びる上下左右４面の各側板２０と前後両端部の端板２１とで形成した両端が閉じた筒体で構成された例を示す。また、継手ブロック体３としては、図示を省略するが、フランジとなる上下２面の側板２０と両端部の端板２１とで形成した両端が閉じた枠体で構成してもよいが、ウエブ板１２またはこれに相当する部材を配置する必要がある。継手ブロック体３のウエブ材としては、セグメント本体が複数の主桁を有している場合は、主桁と同じ位置に設けることがセグメントから成る構造物全体の均一性から好ましいが、セグメント本体幅方向の両サイドのみに配置しても構わない。この継手ブロック体３でも引張荷重と曲げ荷重に対して強力に対抗でき、特に圧縮荷重が卓越する場合には、内部にコンクリートを充填して抵抗する構造とするが、図１３のような中空タイプの継手ブロック体では、コンクリートの充填が容易である。
【００２５】
図７〜図９は実施形態２を示している。この実施形態２において、継手部２における結合金物４の先端にセグメント桁高内部方向に突出させた内側突出部２２を設ける。図７は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図８は、継手ブロック体３の斜視図、図９は、継手ブロック体３のウエブ板１２の斜視図である。
【００２６】
実施形態２において、内側突出部２２と結合金物４と継手板６は、それぞれ鋼板を溶接して構成してもよいし、リブ付きＣ形鋼で構成してもよい。ちなみに、図７〜９の例は、これらをリブ付きＣ形鋼で構成した例を示している。したがって、実施形態２では溝状継手金物７の内側突出部２２を当接させることにより、セグメント桁高内部方向へ突出した突出部２２付きの中空部５が形成される。溝状継手金物７の他の構成は実施形態１と同じである。内側突出部２２は、図のようにセグメント幅方向全体に亘って設けてもよいし、そのセグメント幅方向の一部のみに形成されていてもよい。後者の例は後において詳細に説明する。
【００２７】
実施形態２では、中空部５に内側突出部２２が形成されていることから、これに挿入される継手ブロック体３の端面形状も、内側突出部２２と嵌合可能となるような形状に構成される。すなわち図８に示すように、継手ブロック体３の上下面の中央部に長手方向に沿って溝部２３が形成されている。このため、実施形態２の継手ブロック体３は、上下辺の中央部に凹部２４があるウエブ板１２が所定間隔をあけて複数平行に設けられ、各ウエブ板１２の各凹部２４の両側に形成された凸部２４ａに亘って細長の２つのフランジ板１１ａが溶接されている。また、各ウエブ板１２の凹部２４の底部にわたって細長の底板２５が固着されている。継手ブロック体３の長手方向の寸法は、セグメント本体１の幅寸法と同じ長さに設けてある。また、継手ブロック体３のフランジ板１１には、中空部５に挿入された場合において、結合金物４のボルト挿入孔８と同じ位置にボルト挿入孔８が開設されており、フランジ板１１の内面にはナットが固着されている。
【００２８】
溝状継手金物７を連結するには、内側突出部２２付き中空部５に継手ブロック体３を挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と継手ブロック体３のフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、継手ブロック体３を介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００２９】
実施形態２では、セグメント継手部２に作用する引張り荷重に対して、ボルトによる支圧または摩擦接合のみでは耐力が不足する場合に特に有効である。すなわち、継手ブロック体３の溝部２３と中空部５の内側突出部２２が係合しているので、この係合部で引張り荷重に対してより強力に対抗できる。また、内側突出部２２と継手ブロック体３の溝部２３で引張り荷重に対抗できるときは、結合金物４と継手ブロック体３とを摩擦接合する必要がなく、この場合は、結合金物４と継手ブロック体３の内縁側（図の下側）のフランジ板１１と外縁側（図の上側）のフランジ１１とを別の接合ボルトで結合しても構わないが、内縁側と外縁側とを一体化させることにより継手部２に大きな曲げ耐力を効果的に発揮させるためには、内縁側と外縁側のフランジ１１を繋ぐ長ボルトとすることが好ましい。
【００３０】
また、前記の各実施形態において、溝状継手金物７で形成される中空部５に継手ブロック体３を正規の位置まで嵌合し、接合ボルトで結合したとき、両溝状継手金物７の端縁同士が当接する部位では隙間が生じる。この隙間を水密的に封止して止水性を高めるためには、図１０に示すように、継手ブロック体３の上下面に長手方向に沿って、この隙間を挟み込むようにして２列の止水材取り付け溝２６を形成し、この溝２６に止水材を取り付けるようにしてもよい。止水材取り付け用溝２６は、相対する結合金物４の突き合せ部２７（図１に示す）を挟む位置で、かつ両側のボルト挿入孔８よりも中央部寄りの位置に設ける。止水材は、吸水機能と弾性反発力を期待できる吸水膨張性のゴムを用いることが好ましい。
【００３１】
このように構成すると止水材が結合金物４の内面と密接し、相対する結合金物４の突き合せ部２７の隙間から浸入した水は、止水材の位置で止められるので継手部２の止水性が向上すると共に、接合ボルトの腐食を防止できる。接合ボルトの首部にも止水材を取り付けるのが好ましい。
【００３２】
図１１、図１２は実施形態３を示している。この実施形態３においては、継手部２における結合金物４の全長に亘って突出部を設けるのではなく、かかる結合金物４の先端中央部の内面にセグメント桁高内部方向に突出させた中央内側突出部２８を固着すると共に、継手ブロック体３を長手方向に２分割する。図１１は、継手部２を当接し継手ブロック体３を挿入する施工過程の斜視図、図１２は、溝状継手金物の斜視図と断面図である。
【００３３】
実施形態３の中央内側突出部２８は、所定厚みの鋼板を結合金物４の先端中央部内面に溶接して構成する。したがって、実施形態３では相対する結合金物４の先端を当接させることにより、中空部５内において、セグメント桁高内部方向へ突出した中央内側突出部２２を設けることができる。溝状継手金物７の他の構成は実施形態１と同様である。
【００３４】
実施形態３の継手ブロック体３は、長手方向に２つに分割された分割継手ブロック体３ａで構成されている。分割継手ブロック体３ａは、長方形の鋼製の上下のフランジ板１１の間に長手方向に所定の間隔をおいて複数の鋼製のウエブ板１２を配置し、両板を溶接して構成される。さらに、分割継手ブロック体３ａの互いに突き合せる内側の端部において、上下のフランジ板１１を一部切り欠くことにより凹部２９が形成される。したがって、分割継手ブロック体３ａを中空部５にセグメント幅方向両側からから挿入したとき、中空部５内の中央内側突出部２８に凹部２９が嵌合して、２つの分割継手ブロック体３ａの端部同士を当接できる。
【００３５】
実施形態３において、溝状継手金物７を連結するには、中空部５内にセグメント幅方向左右から別々に分割継手ブロック体３ａを挿入したうえ、結合金物４のボルト挿入孔８と分割継手ブロック体３ａのフランジ板１１のボルト挿入孔８に接合ボルトを挿入し、ナットに締結することで、２つの分割継手ブロック体３ａを介して溝状継手金物７を堅牢に連結できる。
【００３６】
実施形態３では、鋼材からなる溝状継手金物７と分割継手ブロック体３ａが接合ボルトで結合されて継手部２を構成しているので、この継手部２に作用する引張荷重に対しては、複数本の接合ボルトの支圧と摩擦接合の他に、中空部中央に設けた突出部にて対抗する。実施形態２のように全長に亘って突出部を設けると継手ブロック体のフランジの切り欠きが増えてしまい曲げ耐力が低下してしまうため、引張り荷重に応じて必要長さだけ突出部を設けるようにする。曲げ荷重に対しては、溝状継手金物７と２つの分割継手ブロック体３ａが嵌り合って対抗するので、継手部２はセグメント本体１と同程度の高耐力、高剛性を確保できる。
【００３７】
本発明は、ボックスカルーバートなどを構成するフラットなセグメントを立坑で組付ける場合の継手部に適用できる。また、実施形態を適宜設計変更して実施することは構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態１に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図２】継手ブロック体の斜視図である。
【図３】継手ブロック体の側面図である。
【図４】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図５】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図６】継手ブロック体の他の例の斜視図である。
【図７】実施形態２に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図８】実施形態２に用いる継手ブロック体の斜視図である。
【図９】図８の継手ブロック体におけるウエブ板の斜視図である。
【図１０】止水材取り付け溝を有する継手ブロック体の斜視図である。
【図１１】実施形態３に係るセグメントの連結構造において、継手部を当接し継手ブロック体を挿入する施工過程の斜視図である。
【図１２】（ａ）は、実施形態３に係る溝状継手金物の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】継手ブロック体の他例の斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ セグメント本体
１ａ セグメント
２ 継手部
３ 継手ブロック体
３ａ 分割継手ブロック体
４ 結合金物
５ 中空部
５ａ 継手ブロック体嵌合溝
６ 継手板
７ 溝状継手金物
８ ボルト挿入孔
１０ 座刳り
１１ フランジ板
１２ ウエブ板
１５ Ｈ形鋼
１６ フランジ
１７ Ｃ形鋼
１８ フランジ
１９ 矩形ブロック
２０ ４面の側板
２１ 端板
２２ 内側突出部
２３ 溝部
２４ 凹部
２５ 底板
２６ 止水材取り付け溝
２７ 突き合せ部
２８ 中央部内側突出部
２９ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物における前記セグメントの連結構造であって、
前記セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に継手ブロック体を挿入し、結合金物と挿入された継手ブロック体とをボルトにて接合すること
を特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項２】
前記継手ブロック体は、セグメント桁高方向両端部にフランジを形成するためのフランジ板を有し、さらにウエブを形成するためのウエブ板により前記フランジ板を互いに結合してなること
を特徴とする請求項１記載のセグメントの連結構造。
【請求項３】
前記結合金物と前記継手ブロック体は、互いに摩擦接合されてなること
を特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの連結構造。
【請求項４】
前記結合金物は、セグメント桁高内部方向へ突出させた突出部が形成されてなり、
前記突出部は、前記中空部に挿入される継手ブロック体の凹部と係合されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のセグメントの連結構造。
【請求項５】
前記継手板並びに前記結合金物は、一体成形された形鋼または鋳鋼で構成されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のセグメントの連結構造。
【請求項６】
前記継手ブロック体は、Ｈ形鋼、又はＣ形鋼、又は両者を組み合わせたもので構成されていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセグメント連結構造。
【請求項７】
前記継手ブロック体は、内部にコンクリートが打設されていること
を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載のセグメントの連結構造。
【請求項８】
前記継手ブロック体は、上下面に長手方向に沿って止水材が配設されていること
を特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載のセグメントの連結構造。
【請求項１】
複数のセグメントを周方向と軸方向に結合して構築した構造物における前記セグメントの連結構造であって、
前記セグメント本体の継手板の桁高方向両端に結合金物を固着することによって継手ブロック体嵌合溝を形成し、周方向に隣接するセグメントの前記結合金物を当接することにより相対する前記継手ブロック体嵌合溝によって形成される中空部に継手ブロック体を挿入し、結合金物と挿入された継手ブロック体とをボルトにて接合すること
を特徴とするセグメントの連結構造。
【請求項２】
前記継手ブロック体は、セグメント桁高方向両端部にフランジを形成するためのフランジ板を有し、さらにウエブを形成するためのウエブ板により前記フランジ板を互いに結合してなること
を特徴とする請求項１記載のセグメントの連結構造。
【請求項３】
前記結合金物と前記継手ブロック体は、互いに摩擦接合されてなること
を特徴とする請求項１または２に記載のセグメントの連結構造。
【請求項４】
前記結合金物は、セグメント桁高内部方向へ突出させた突出部が形成されてなり、
前記突出部は、前記中空部に挿入される継手ブロック体の凹部と係合されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のセグメントの連結構造。
【請求項５】
前記継手板並びに前記結合金物は、一体成形された形鋼または鋳鋼で構成されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のセグメントの連結構造。
【請求項６】
前記継手ブロック体は、Ｈ形鋼、又はＣ形鋼、又は両者を組み合わせたもので構成されていること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセグメント連結構造。
【請求項７】
前記継手ブロック体は、内部にコンクリートが打設されていること
を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載のセグメントの連結構造。
【請求項８】
前記継手ブロック体は、上下面に長手方向に沿って止水材が配設されていること
を特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載のセグメントの連結構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３０７５３０（Ｐ２００６−３０７５３０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３１２３４（Ｐ２００５−１３１２３４）
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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